Contact mechanics modelling in titanium tooth implant to improve loosening problem - Cansu , Kamil (My University, 2002)
Dişçilikte kullanılan çeşitli implant sistemleri mevcuttur. Bu sistemlerin amacı, biyolojik veya mekanik açıdan herhangi bir probleme yol açmadan kolaylıkla monte ve demonte edilebilen rijit yapılar oluşturmaktır. Fakat pratikte üstesinden gelinmesi gereken birtakım problemler vardır. Vida gevşemesi implant sistemlerinde karşılaşılan en önemli sorunlardan birtanesidir. Bu gevşemeyi önlemek amacıyla tutucu vidalara öngerilme uygulanır. Buna rağmen öngerilme uygulanması gevşemeyi tamamen önlemez. Bu çalışmada, rondela kullanımının değişik implant sistemlerindeki tutucu vidada oluşan gevşeme koşulları üzerindeki etkisi üç boyutlu modeller üzerinde sonlu elemanlar simülasyonu ile incelenmiştir. Bu işlemlerin yapılması için ANSYS 5.5 bilgisayar kullanılmıştır. Çözülmesi gereken problemin temel olarak kontak mekaniği problemini teşkil etmesinden dolayı, kontak mekaniği ve sürtünme kanunları ile genel bilgi çalışmaya hazırlık amacıyla önceden verilmiştir. Analiz edilmek üzere üç değişik implant sistemi modellenmiştir. İmplant sistemini oluşturan katı parçalar tek tek modellendikten sonra parçalar sonlu elemanlara ayrılmıştır. Bu işlemi müteakiben parçaların montaj durumunda oluşan kontak yüzeyleri belirlenmiştir. Yapılan sonlu elemanlar analizinin tüm aşamaları çalışmanın ana bölümlerinde sunulmuştur. Analiz sonuçları açısından grafik üzerinde üç model için gevşemenin oluşması için gereken eksenel şekil değiştirme ile uygulanan öngerilme arasındaki ilişki verilmiştir. Bununla birlikte üç implant sistemindeki altın tutucu vida ve titanyum dayanak vidada oluşan gerilme dağılımları incelenmiştir. Yapılan çalışma rondelanın gevşeme problemine karşı önemli bir etkisinin bulunduğunu göstermektedir. Bununla birlikte rondela kullanımının implant sisteminin şekil değişimine karşı esnekliğini arttırdığı ve sistemdeki parça sayısının artmasının da sistemin esnekliğini arttırdığı gözlenmiştir. Eylül, 2002 Kamil Cansu There are many implant systems in dentistry. The aim of these systems is to maintain a rigid structure which must be easily assembled and disassembled without causing any biological or mechanical problem. However in practice there are some problems that must be overcome. One of the important problems in dental implant systems is screw loosening. In order to prevent this loosening a preload is applied to the retaining screw. However, this measure has not been able to eliminate its occurrence. The effect of a washer in different implant systems on the loosening conditions of the retaining screw was investigated using a finite element simulation in 3 Dimensional models in this study. ANSYS 5.5 software was used to make the analysis. In this study a complete finite element analysis simulation of a contact problem was presented. Three different implant systems were modeled for this study to be analyzed. For the purpose of a preparation for the study, the general information about the contact mechanics and friction laws were given as a general background. So after modelling the solid parts individually, meshing procedure was done and the contact surfaces were defined between them due to the assembly of them. The steps of a finite element analysis to be made were followed to reach the results as it was given in the main text of the study. As the results of the analysis, the relationship between the preload and the axial deformation required for loosening was investigated on a graph for the three models. The stress distributions of the three implant systems with the gold retaining screw and the titanium abutment screw were also examined in the study. The simulation indicated that a washer has an important affect against loosening. It was also observed that it increases the flexibility of implant system against the deformation and the implant systems having more parts shows more flexibility.
Keywords: İmplant Sistemleri; Uygulamalı fizik